Espoon analytiikan ja tekoälyn kehitys Esitys tulevaisuusvaliokunnalle Juha Metso 3.0. 208
Espoossa on jo kokeiltu tekoälyä tunnistamaan ihmisten palvelutarpeita lupaavin tuloksin Tekoälykokeilun tavoite: Yhdistää erillään olleita tietoaineistoja siten, että niistä muodostuu asiakas- ja palvelupolkuja Tutkia pystytäänkö palveluita tarvitsevat asiakasryhmät eettisesti tunnistamaan nykyistä aiemmin tekoälyn avulla siten, että yksilöiden identiteetti on suojattu Strategisena tavoitteena on kaupungin resurssien tehokkaampi käyttö ja kuntalaisten elämänlaadun parantaminen kohdentamalla tukea ennaltaehkäisevästi Mitä tehtiin? Kokeilussa yhdistettiin onnistuneesti Espoon väestön sosiaali- ja terveystieto ja varhaiskasvatuksen asiakkuusdataa Asiakkaat jaettiin erilaisiin segmentteihin tekoälyn ja koneoppimisen menetelmillä sekä käytettiin tekoälyä kuvaamaan eri segmenttien erityispiirteet Kokeilun tulokset: Löydökset kertovat siitä, että Espoon SOTE-palveluissa voidaan ennustaa keskeisiä asiakaspolkuja tekoälyllä Palvelupolkujen ennustamisen lisäksi tietojen ja lähdedatan yhdistelyssä havaittiin, että toimialojen välistä näkyvyyttä voidaan lisätä huomattavasti Big Data-teknologian avulla 2.0.208 2
Miten Espoossa tällä hetkellä edistetään analytiikkaa, tekoälyä ja tiedolla johtamista eettisesti ja arvolähtöisesti? Espoo on tunnistanut tarvittavat Espoossa kartoitetaan ja määritellään avainkyvykkyydet analytiikan uusia analytiikan ja tekoälyn ympärille ja hankkii analytiikan & big käyttötapauksia arvolähtöisesti. datan teknologiat sekä siihen Espoolla on työkalut määritellä liittyvän syväosaamisen analytiikan käyttötapauksia kilpailutuksessa valittavilta systemaattisesti ideoinnista Analytiikan ekosysteemin rakentaminen Espoo kartoittaa ja suunnittelee kehityskumppaneiltaan. Teknologian ja osaamisen hankinta Tiedolla johtamisen ja analytiikan toimintamalli Espoossa on luotu uusi, yhteinen toteutukseen ja työtä tehdään joka toimialalla. Analytiikan ja tekoälyn käyttötapausten määrittely ekosysteemiä tutkivan analytiikan ympärille. Tarkoituksena on löytää kumppaneita ja sidosryhmiä, jotka yhteistyössä Espoon kanssa hyödyntävät analytiikkaa eettisesti Espoon palveluiden 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 analytiikan ja tiedolla johtamisen toimintamalli, joka mahdollistaa yhtenäiset toimintatavat ja vision analytiikan kyvykkyyksien kehityksessä. Uutta toimintamallia Toteutus Ideointi Määrittely kehitysmahdollisuuksien tunnistamisessa. jalkautetaan läpi organisaation Priorisointi parhaillaan. 3
Tehtävät Tavoite Roolit Tiedon hyödyntäminen palveluiden kehittämisessä -prosessi Analytiikka on prosessi, jonka avulla saadaan data muutettua analyysin ja ymmärryksen kautta toiminnaksi. 2 3 4 5 6 Liiketoiminnan tavoite ja ymmärrys Tietotarpeen ymmärtäminen Tiedon valmistelu Mallintaminen ja analysointi Ymmärtäminen ja arviointi Tiedon hyödyntäminen Kaupunki ja palveluyksiköt Kaupunki ja palveluyksiköt, analyysi- ja datatiimi Analyysi- ja datatiimi Analyysi- ja datatiimi Kaupunki, palveluyksiköt, analyysi- ja datatiimi Kaupunki, palveluyksiköt ja kehitysyksikkö (konseptin omistaja) Selvittää mitä datalla pyritään ratkaisemaan/ kehittämään, sekä mitä dataa voidaan hyödyntää Ymmärtää mitä ja miten tietoja voidaan hyödyntää Tavoitteena kerätä data ja valmistella analysointia varten Tietojen yhdistäminen, mallintaminen, visualisointi ja analysointi (iteratiivinen prosessi) Hypoteesien testaaminen ja merkityksellisten syyseuraus yhteyksien tunnistaminen ja ennustaminen. Suunnitella ja toteuttaa datan hyödyntäminen päätöksenteossa, prosesseissa ja strategiassa. Tavoitteen/ selvitettävän ongelman selkeyttäminen ja jakaminen analyysi- /datatiimille Dataan tutustuminen, yhteisen ymmärryksen luominen ja hypoteesien tekeminen Datan kerääminen ja esikäsittely analytiikkaa sekä mallinnusta varten Datan analysointi ennustava mallinnus, visualisointi ja optimointi käyttämällä valittuja menetelmiä. Tulosten tulkinta ja hyödyntäminen kaupungin ja palveluyksiköiden kannalta Toimenpiteiden suunnittelu, toteuttaminen ja seuraaminen 2.0.208 4
Liiketoiminnan tavoite ja ymmärrys Tavoite: Identifioida ja ymmärtää liiketoiminnallinen haaste, mahdollisuus tai tavoite jota voidaan edistää dataa hyödyntämällä Tehtävä: Tavoitteen/ selvitettävän ongelman selkeyttäminen ja jakaminen analyysi-/datatiimille. Selvittää mitä datalla pyritään ratkaisemaan/ kehittämään, sekä mitä dataa voidaan hyödyntää Esimerkki liiketoiminnallisesta haasteesta: Miten lastensuojelun palveluita voitaisiin kehittää huomioiden että lasten ja perheiden terveyserot kasvavat ja huonoimmin pärjäävien terveys on jopa hieman heikentynyt*. * Espoon sosiaali- ja terveystoimen tarina 2.0.208 5
Liiketoiminnan tavoitteista johdettu analyysitavoite Tavoite: Ymmärtää miten liiketoiminnalliseen haasteeseen voidaan tuottaa apua datan avulla Tehtävä: Jalostaa liiketoimintatarpeesta analyyttinen tarve tai tehtävä Esimerkkejä lastensuojelun palveluiden kehittämiseen liittyvistä analyyttisista tarpeista: Voidaanko lastensuojelupalveluiden asiakaskunnasta identifioida eri tavalla palveluita käyttäviä asiakkaita? Miten nämä asiakkaat käyttävät terveyspalveluita? Mitkä tekijät yhdistävät samalla tavalla palveluita käyttäviä? Miten terveyspalveluiden käyttö näkyy / korreloi lastensuojelupalveluiden käyttötapausten kanssa 2.0.208 6
Asiakkuuksien hallinta Ydinprosessien päätoiminnot Toimintaympäristötiedot tuovat näkemyksen tarvittavista volyymeistä ja palvelutarpeen kehittymisestä Segmentoidaan asiakkuuksia ja luodaan periaatteet palvelupakettien rakentamiselle. Palvelut priorisoidaan osana asiakkuuksien hallintaa. Työvälineet ja menetelmät palvelujen kehittämisen näkökulmasta Asiakkuuden suunnittelu Asiakasryhmittelyn prosessi Asiakastarpeiden ennakointi Seuranta ja mittarit Palvelujen järjestäminen Sisältää erityisesti ns. tilaajatoiminnon tehtävät Määritetään tarkemmin kunnan tarjoamat palvelut ja näiden määrät sekä valitaan niiden tuottajat Palvelut hankitaan ja järjestetään sisäisiltä tai ulkoisilta tuottajilta palvelutarpeen, asiakkuudenhallinnan reunaehtojen, strategian ja talousohjauksen pohjalta Vastaa tuotantosopimusten hallinnasta ja tilaa varsinaiset palvelut palvelun tuottajilta Toimintaympäristön analyysi Palvelujen kehittäminen Asiakaspolun määrittäminen Asiakastarpeiden kartoitus Palvelutuotanto Tuotetaan kunnan Palvelun järjestämisen tilaamat palvelut tilausten ja sovittujen laatutavoitteiden mukaisesti Vastaa varsinaisten palvelujen sujuvasta ja tehokkaasta tuottamisesta kuntalaisille ja kunnassa toimiville organisaatioille Seuraa jatkuvasti sekä tulosmittareita että taloudellisia mittareita ja raportoi muille prosesseille tuotannon tuloksista ja tuotantoennusteesta Asiakkuustiedon tuottaminen ja hyödyntäminen (ml. asiakaspalaute) Seuranta ja mittarit Asiakaslähtöiset palvelutasot
Datan tuottamisen toimintamalli Osa-alueet ovat: Toiminta- tai organisoitumismalli Tiedon jalostuksen toiminnallinen prosessi Tiedon hyödyntäminen: käyttäjät ja käyttötapaukset Tiedon jalostukseen tarvittavat resurssit ja osaamiset Tiedon jalostukseen tarvittavat teknologiat Tietosuojan ja tietoturvan huomioiminen tiedon jalostuksessa 3.6.208 8
Datan jalostaminen ja analysointi: mallinnusmenetelmät OHJAAVA Mikä yhdistelmä palveluita tuo parhaan lopputuloksen perheelle x? ENNAKOIVA Mikä on todennäköisyys siihen että perhe tarvitsee palveluita seuraavan 6kk aikana? DIAGNOSTISOIVA Visualisointi Tilastollinen analysointi Tilastollinen simulointi Miten riski kasvaa jos perheen terveydentilanne muuttuu? Kuinka paljon heikko terveystilanne vaikuttaa lastensuojetarpeeseen? KUVAILEVA Raportti Porautuva raportti Ennustaminen Datan louhinta Miten eri demografiryhmät ovat edustettuna? Kuinka moni käyttää lastensuojelupalveluita? Mitkä tekijät yhdistävät palveluita paljon käyttäviä? Miten käyttäjät ovat jakaantuneet ympäri kaupungin?
Osatoteutus : Tekoälyprojekti Tavoitteet: Asiakassegmenttien ja asiakaspolkusegmenttien tunnistaminen kehittyneen analytiikan ja koneoppimisen avulla Espoon asukkaiden palvelupolkujen muodostaminen kaikkien SOTEpalvelujen yli ja palvelupolkuihin liittyvä datapohjainen asiakassegmentointi Espoo pääsee testaamaan koneoppimisen hyödyntämistä väestön hyvinvoinnin johtamisessa Saadaan kokemusta SOTE- ja varhaiskasvatusdatan big data pohjaisesta hyödyntämisestä Espoossa asiakkuuksien ja palvelujen optimointia varten 2.0.208 0
Tekoälyprojekti Segmenttien tarkastelu Tekoäly on nostanut segmenteistä kaupungin keskiarvosta eroavia syitä esimerkiksi diagnooseja tai päätöksiä, jotka ovat samalla olleet myös syitä segmentoinnille. Ne ovat segmenttejä parhaiten kuvaavat piirteet Ennusteiden tekeminen Segmenttipohjaiset ennusteet ovat mahdollisia valtavan datamassan avulla.
Etsinnässä ongelmien juurisyyt Olemme testanneet myös ennustetta lastensuojeluasiakkuudesta eli eräänlaista riskiennustemallia. Koska datamassa mahdollistaa myös perheen palvelunkäytön tarkastelun eikä vain yksilön, voimme saada uutta tietoa eri ongelmien erilaisista juurisyistä. Hyödynsimme Espoon koko dataa lastensuojeluasiakkuuden riskiennustemallin rakentamiseksi. noin 300 000 kotitaloutta 0 vuoden ajalta. kirjatuista tapahtumista löytyi noin 300 piirrettä per henkilö. Perheen tapahtumat Viim. 5v sosiaali- ja terveyshuollon tapahtumat, demografia ja VRK-tiedot Lastensuojelun asiakkuus Aktin ennustuksen kautta mahdollista pureutua juurisyihin ja mahdollisiin interventioihin Huostaanotto ym. 0/2007 0/202 0/207 Alustavien tulosten pohjalta näyttää siis siltä, että nykyaineistolla lastensuojelun asiakkuutta voidaan ennustaa. Ennustemallilla voidaan ennustaa muitakin palvelujen suunnittelun kannalta keskeisiä asiakkuuspolkuja, ei pelkästään lastensuojelun asiakkuutta.
Tekoälyprojektin konkreettinen kokeilu Miten palvelujen käyttö eroaa lastensuojeluilmoituksen tai lasten- ja nuorisopsykiatrian lähetteen saaneen osalta verrattuna niihin, joista ilmoitusta/lähetettä ole tehty? Erityispalvelujen käyttö on lisääntynyt viime vuosina ja haluttiin tietää, mitkä palvelut ennustavat erityispalvelujen tarvetta. Ilmiötä ei tunneta kovin hyvin Tarkastelun kohteena oleva ryhmä: Lapset ja nuoret, joista on tehty vuoden 206 aikana lastensuojeluilmoitus ja/tai lasten- tai nuorisopsykiatrian lähete Ryhmä : lapset, joista on tehty lastensuojeluilmoitus Ryhmä 2: lapset, joista on tehty lasten- tai nuorisopsykiatrian lähete Ryhmä 3: lapset, joista on tehty sekä lastensuojeluilmoitus että psykiatrian lähete 2.0.208 3
Internal Ryhmä : Lapset ja nuoret, joista on 206 aikana tehty lastensuojeluilmoitus ENSIMMÄINEN Ryhmään kuuluu 2090 henkilöä. Ryhmän ikäjakauma on melko tasainen, painottuen lievästi teini-ikäisiin. 4 Tieto Corporation
Internal Ryhmä 2: Lapset ja nuoret, jotka ovat vuoden 206 aikana saaneet lasten- tai nuorisopsykiatrian lähetteen Ryhmä 2 Ryhmän kuuluu 355 henkilöä. Ryhmä ikäjakauma painottuu selvästi 2-7 vuotiaisiin nuoriin. 5 Tieto Corporation
Internal Lapset ja nuoret, joista on vuoden 206 aikana tehty lastensuojeluilmoitus ja jotka ovat lisäksi saaneet lasten- tai nuorisopsykiatrian lähetteen Ryhmään kuuluu 99 henkilöä. Ikärakenne mukailee ryhmän 2. ikärakennetta, mutta painottuu enemmän 4-5 vuotiaisiin. Otanta on kuitenkin niin pieni, ettei erosta voi päätellä kovin paljoa. 6 Tieto Corporation
Internal Kontrolliryhmä: 206 vuonna 0-7 vuotiaat lapset ja nuoret, joista ei ole koskaan tehty lastensuojeluilmoitusta ja jotka eivät ole koskaan saaneet lasten- tai nuorisopsykiatrian lähetettä Ryhmään kuuluu 90 83 henkilöä Ryhmä on muodostettu Efficadatan perusteella Ryhmän ikäjakauma on alipainottunut 0-5 vuotiaiden osalta. 7 Tieto Corporation
Internal Ruokakuntien yhteenlasketut vuositulot vuonna 206 Ryhmien ja 3 ruokakuntien tulotaso noin puolet kontrolliryhmän tulotasosta. Ryhmän 2 ruokakuntien tulotaso on merkittävästi parempi kuin ryhmien ja 3. Hypoteesien mukaisesti Alemmissa sosiaaliluokissa korostuu lastensuojelun osuus Ylemmissä sosiaaliluokissa korostuu psykiatristen palvelujen käyttö 8 Tieto Corporation
Internal Terveyspalveluiden käyttö: Kontakteja yhteensä koko tarkastelujaksolla, suhteutettuna ryhmän kokoon. Ryhmät - 3 käyttävät 2-3 kertaa enemmän terveyspalveluja kuin kontrolliryhmä. Mukaan laskettu kaikki kontaktimuodot (käynnit, puhelut, kirjeet jne.) 9 Tieto Corporation
Internal Terveyspalveluiden käyttö: Kontakteja vuonna 206, suhteutettuna ryhmän kokoon Kontrolliryhmä käytti terveyspalveluja keskimäärin 5,4 kontaktia / henkilö Ryhmä 3 käytti terveyspalveluita 5 kertaa enemmän, keskimäärin 27 kertaa per henkilö. 20 Tieto Corporation
Internal Sosiaalipalveluiden käyttö: Aktien kokonaismäärä suhteutettuna ryhmän kokoon Ryhmät - 3 käyttävät noin 3-5 kertaan enemmän sosiaalipalveluita kuin kontrolliryhmä Ryhmän laastensuojeluilmoituksen saaneet lapset käyttävät hieman enemmän sosiaalipalveluita kuin ryhmän 2 lapset 2 Tieto Corporation
Internal Terveydenhuollon lähetteet perheissä Myös perhetasolla kaikki tutkitut ryhmät käyttävät kontrolliryhmää enemmän terveydenhuollon palveluita. Edellisen kalvon yksilötason tarkastelussa lastensuojeluilmoituksen saaneet henkilöt käyttivät vähemmän terveydenhuollon palveluita kuin psykiatrian lähetteen saaneet. Perhetasolla molemmat ryhmät näyttävät käyttävän erikoistason terveydenhuollon palveluita lähes yhtä paljon. Ryhmä 3 käyttää eniten erikoistason terveydenhuollon palveluita myös perhetasolla 22 Tieto Corporation
Tekoälykokeilun tulokset /2 Tekoälykokeilu tuotti toivotun tuloksen Tekoäly pystyy seulomaan valtavasta asiointidatamassasta palvelupolkuja eli niputtamaan yhteen riskitekijöitä Kokeilu mahdollisti ensimmäistä kertaa asiakkuuspolkujen perhekohtaisen tarkastelun. Datojen yhdistäminen tuotti aivan uutta tietoa, joka pystyy haastamaan kaupunkia. Tulokset kuitenkin alustavia Tarvitaan lisää tutkimusta, kokeiluja ja aineiston analyysiä. Jatkossa dataan tulisikin yhdistää mm. Kelan tietokanta. Luonut vuoden aikana vahvaa pohjaa kuntapalvelujen tulevaisuutta varten. Kiinnostus on ollut kovaa niin kaupungin sisällä kuin ulkopuolella Paljon ideoita on vireillä 3.6.208 23
Tekoälykokeilun tulokset 2/2 Sote-rekisterien tuominen tietoaltaaseen ja yhdistäminen on luonut kansainvälisestikin tarkasteltuna erittäin kiinnostavan ja laaja-alaisen aineiston Sote-rekisterien yhdistäminen kattavalla 0 vuoden historialla antaa vahvan pohjan koneoppimismenetelmien hyödyntämiselle Projektin alussa luodut yksityisyydensuoja- ja tietoturvakäytännöt mahdollistavat datan käsittelyn ja ennustemallien luomisen aina yksilötasolle asti Tietosuojasyistä kokeilussa hyödynnetty data on tuhottu 5/208 Projektissa tuotettu analytiikka keskittyy tukemaan Espoon palvelutuotantoa Tiedon kanssa kehitetyllä käyttöliittymällä mahdollistetaan koko tietosisällön interaktiivinen selaaminen, visualisointi ja porautuminen aina yksilötasolle asti Tutkimuksellisuus ja brändiarvon rakentaminen Tietoallasratkaisu mahdollistaa seuraavien hankkeiden aloittamisen suoraan data-analyysistä ilman työläitä integraatioita, datan keruuta ja yhdistämistä Espoon kaupungin luvalla tutkimusta voivat tehdä myös 3. osapuolet (yliopistot, THL) Projektissa toteutettu perhekohtainen, yhdistettyihin SOTE-rekistereihin perustuva riskiennustemalli on täysin uutta tutkimusta, tulevaisuudessa mahdollisuus esim. tutkimuspaperin julkaisuun 2.0.208 24